Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungsmaterials

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungsmaterials. Sie betrifft weiterhin die Verwendung des Beschichtungsmaterials.

[0002] Es sind Pulverlacke bekannt, die aus Polysiloxanen hergestellt werden, die über die organische Funktionalisierung (OH-, COOH-, NCO-Gruppe(n)) mit entsprechenden Verbindungen bzw. Katalysatoren vernetzt werden. Solche als Korrosionsschutzbeschichtung für Metalle eingesetzte Beschichtungssysteme sind beispielsweise aus der US 6,376,607 B1 bekannt.

[0003] Diese Beschichtungssysteme zeigen gute Korrosionsbeständigkeit, aber meist nur moderate Abriebbeständigkeiten.

[0004] Alternative Pulverlacke sind epoxy- oder acrylatmodifizierte Polymere, die mittels entsprechender Katalysatoren vernetzt werden und die beispielsweise als Klarlacke für Automobilanwendungen eingesetzt werden. Diese Beschichtungssysteme, die beispielsweise aus der US 6,376,608 B1 bekannt sind, zeigen allerdings nur moderate Chemikalienbeständigkeiten bzw. Kratzfestigkeiten.

[0005] Für kratzfeste Bindemittel werden beispielsweise in der WO 2006/042658 A1 auch Umsetzungen von Isocyanaten (HDI) mit aminofunktionellen Silanen beschrieben, die beispielsweise mit entsprechenden Katalysatoren vernetzt werden, welche allerdings nur in aprotischen Lösungsmitteln bzw. aprotischen Lösungsmittelgemischen gelöst werden.

[0006] Aus der US 2002/0042461 A1 ist eine Verbindung mit mindestens einem zyklischen Olefin-Additionspolymer bekannt, die unter anderem eine organische Carboxyl-, Phosphor- oder Sulfonsäure, Ammonium, primäre bis tertiäre Aminoverbindungen oder eine quaternäre Ammoniumhydroxidverbindung enthält und die optische Transparenz, Lösungsmittelbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und gute Haftung auf Metallen und an anorganischen Substanzen aufweist.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines neuen Beschichtungsmaterials in Form eines Pulverlacks zu schaffen, mit dem kratzfeste Beschichtungen hergestellt werden können.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Beschichtungsmaterials gelöst, wobei ein oder mehrere organische Moleküle, Oligomere oder Polymere mit mindestens einer funktionellen Gruppe mit einem Silan mit mindestens einer funktionellen organischen Gruppe an einer organischen Seitenkette unter Ausbildung einer kovalenten Bindung zwischen dem organischen Molekül, Oligomer oder Polymer und dem Silan reagiert, so daß ein höhermolekulares Silan resultiert, welches durch einen Katalysator direkt härtbar ist.

[0009] Es ist zur Erfindung gehörig, daß die resultierenden Verbindungen als Pulverlack oder als fließfähiges Harz vorliegen.

[0010] Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch die Reaktion von (allenfalls geringfügig vorvernetzten) organisch funktionalisierten Silanen, beispielsweise mit einer NCO-Funktionalisierung und geeigneten Reaktionspartnern eine neue Klasse von Verbindungen erzeugt werden können, die als Beschichtungsmaterial in Form von Pulverlacken oder High Solid Bindemitteln bzw. 100%igen Harzen, verwendet werden können. Silane werden gemäß dem Stand der Technik über Sol-Gel-Prozesse verarbeitet, wobei von vorkondensierten Spezies ausgegangen wird. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise, bei der eine Vorkondensationsreaktion weitgehend oder völlig vermieden wird, ist demgegenüber insofern vorteilhaft, als keine Restriktionen hinsichtlich der Topfzeit mehr vorliegen und zudem bessere Eigenschaften des Beschichtungsmaterials erreicht werden, insbesondere eine hohe Kratzfestigkeit. Die entstehenden höhermolekulare Silane können entweder als bei Temperaturen oberhalb von 80°C wieder aufschmelzbarer Feststoff oder als noch fließfähiges 100%iges Harz vorliegen.

[0011] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß mindestens 20%, bevorzugt alle der funktionellen organischen Gruppen des Moleküls, Oligomers oder Polymers durch eine Reaktion mit einer organischen funktionellen Gruppe eines Silanes abreagieren.

[0012] Erstere Variante ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die verbleibenden funktionellen Gruppen eine Funktion ausüben, beispielsweise antimikrobiell, keimabweisend, hormonell, enzymatisch oder in sonstiger Weise biochemisch wirken.

[0013] Bevorzugte Ausbildungen der Erfindung bestehen darin, daß das organische Molekül, Oligomer oder Polymer aus der Gruppe bestehend aus Alkoholen, Polyolen, Aminen, Isocyanaten, Schwefelwasserstoffverbindungen, Phosphaten, Anhydriden, Carbonsäuren, Methacrylaten, Acrylaten, Aminosäuren oder DNA, Hormonen, Enzymen, Peptiden, Zuckern, Polysachariden, biomedizinischen Wirkstoffen und Naturstoffen ausgewählt ist.

[0014] Bevorzugte Ausbildungen der Erfindung bestehen darin, daß die Silane mit einer funktionellen Gruppe an einer organischen Seitenkette aus der Gruppe bestehend aus Monoamin-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Diamin-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Triamin- funktionalisierten Silanen, sec-Amin-funktionalisierten Silanen, tert-Amin-funktionalisierten Silane, quat-Amin-funktionalisierten Silanen, Dipodal-Amin funktionalisierten Silanen, Anhydrid-funktionalisierten Silanen, Acrylat- und Methacrylat-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Epoxy-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Halogen- funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Isocyanat- und mit maskierten Isocyanaten funktionalisierten Silanen, Phosphat-funktionalisierten Silanen, Schwefel-funktionalisierten Silanen, Vinyl- und Olefin-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy) und Trimethoxysilylpropylmodifizierte Polyethylenimine ausgewählt sind.

[0015] Als Silane kommen insbesondere die folgenden in Frage: 3-Aminopropyltriethoxysilan, Aminoethylaminpropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropylsilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan, N-Cyclohexyl-3-aminopropyltrimethoxysilan, Benzylaminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Vinylbenzylaminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyldimethoxymethylsilan, Vinyl(tris)methoxyethoxy)silan, Vinylmethoxymethylsilan, Vinyltris(2-methoxyethoxy)silan, Vinyltriacetoxysilan, , Chloropropyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3 -Glycidoxypropyltriethoxysilan Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, Mercaptopropyl-trimethoxysilan, Bis-Triethoxysilylpropyldisulfidosilan, Bis-Triethoxysilyl-propyldisulfidosilan, Bis-Triethoxysilylpropyltetroasulfidosilan, , N-Cyclohexylarninomethylmethyldieethoxysilan, N-Cyclohexylaminomethyltriethoxysilan, N-Phenylaminomethyltrimethoxysilan, (Methacryloxymethyl)methyldimethoxysilan, Methacryl-oxymethyltrimethoxysilan, (Methacryloxymethyl)methyldiethoxysilan, Methacryloxymethyl-triethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltriacetoxysilan, (Isocyanatomethyl)methyldimethoxysilan, 3-Isocyanatopropyltrimethoxysilan, 3-Isocyanatopropyltriethoxysilan, 3-Trimethoxysilylmethyl-O-methylcarbamat, N-Dimethoxy-(methyl)silylmethyl-O-methyl-carbamat, 3-(Triethoxysilyl)propylbernsteinsäure-anhydrid, Dicyclopentyldimethoxysilan und sowie 3-(trimethoxysilyl)-propyldimethyloctadecylammoniumchlorid, Tris(3-Trimethoxysilyl)isocyanurate, 3-Txiethoxysilylpropyl)-t-butylcarbamate, Triethoxysilylpropylethylcarbamate, 3-Thiocyanatopropyltriethoxysilane, Bis[3-(Triethoxysilyl)propyl]-tetrasulfide, Bis[3-(Triethoxysilyl)propyl]-disulfide, 3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan.

[0016] Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Wassergehalt maximal 1% beträgt und besonders bevorzugt die Reaktion ohne Anwesenheit von Wasser durchgeführt wird. In der Regel ist die Luftfeuchtigkeit für die Reaktion nicht störend.

[0017] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die resultierende Verbindung, die wiederum ein Silan darstellt, eine Molmasse von mindestens 500 g/mol aufweist.

[0018] In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, daß das bzw. die Silane maximal zu 5 %, bevorzugt maximal zu 1 % und besonders bevorzugt nicht anorganisch vorvernetzt sind.

[0019] Zur Erfindung gehörig ist auch, daß das organische Molekül aus der Gruppe bestehend aus Alkoholen, Aminen, Isocyanaten, Schweferwasserstoffverbindungen, Phosphaten, Anhydriden, Carbonsäuren, Aminosäuren, Hormonen, Enzymen, Peptiden, Zuckern, Polysachariden, und Naturstoffen ausgewählt ist.

[0020] Eine Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß das Reaktionsprodukt in protischen oder aprotischen Lösungsmitteln gelöst wird.

[0021] Anschließend kann dann ein naßchemischer Auftrag erfolgen.

[0022] So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, daß Lösungsmittel, insbesondere Alkohole, Acetate, Äther oder Reaktionsverdünner zugesetzt werden.

[0023] Hierbei ist es zweckmäßig, daß das Lösen unter Erhitzen auf mindestens 50°C erfolgt.

[0024] Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß als Katalysatoren bis zu 20 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 50 Gew.-% Silane, insbesondere Aminosilane, oder Lewissäuren oder Lewisbasen, insbesondere in Form von Übergangsmetallkomplexen, -salzen oder -partikeln, bevorzugt Mikro- oder Nanopartikeln, verwendet werden.

[0025] In diesem Zusammenhang wird bevorzugt, daß die Übergangsmetallkomplexe, -salze oder - partikel Titan-, Aluminium-, Zinn- oder Zirkoniumkomplexe sind.

[0026] Weiterhin kann vorgesehen sein, daß als Füllstoffe anorganische oder organische Partikel, insbesondere Mikro-, Submikro- oder Nanopartikel zugegeben werden.

[0027] Ebenfalls liegt es im Rahmen der Erfindung, daß Mattierungsstoffe, Netzdispergiermittel, UV-Absorber, UV-Stabilisatoren, HALS-Stabilisatoren, Radikalfänger, Entschäumer, Wachse, Biozide, Konservierungsmittel, anorganische oder organische Füllstoffe, Teflon-Partikel, Wachse oder Farbpigmente zugesetzt werden.

[0028] Weiterhin ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß das Beschichtungsmaterial. elektrostatisch, triboelektrisch oder naßchemisch, insbesondere durch Sprühen, Tauchen, Fluten, Rollen, Streichen, Drucken, Schleudern, Rakeln oder aber durch Verdampfen im Vakuum auf ein Substrat auftragbar ist.

[0029] Hierbei ist es erfindungsgemäß, daß das Substrat aus Metall, Kunststoff, Keramik, Lack, Textilien, Naturstoffen, wie Holz und Leder, aus Glas, mineralischen Substanzen, insbesondere Kunst- oder Natursteinen, wie Marmor und Granit, oder Verbundmaterialien besteht.

[0030] Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Beschichtungsmaterial nach dem Auftragen bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 1.200°C, vorzugsweise von 50°C bis 250°C härtbar ist, wobei das Härten vorzugsweise thermisch, mit Mikrowellenstrahlung oder UV-Strahlung erfolgt.

[0031] Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Härtung bei Raumtemperatur durch den Zusatz von organischen Säuren oder Basen oder mit UV-Licht durch radikalische oder kationische Polymerisation nach Zusatz von radikalisch oder kationisch initiierenden Photoinitiatoren erfolgt.

[0032] Im Rahmen der Erfindung liegt auch die Verwendung des erfindungsgemäß hergestellten Beschichtungsmaterials zum Herstellen von Kratzfest-, Antikorrosions-, Easy-to-Clean-, Antifingerprint-, Antireflex-, Antibeschlag-, Verzunderungsschutz-, Antifouling-, Diffusionssperr-, Holzschutz-, Strahlenschutz-Beschichtungen oder als selbstreinigende, antibakterielle, antimikrobielle, chemikalienresistente, tribologische oder hydrophile Beschichtungen sowie in biomedizinischen Anwendungen, insbesondere zur Förderung des Anwachsens von Geweben und zur Beeinflussung der Blutgerinnung sowie zur Behandlung von Gewebe und Implantaten.

[0033] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1:

[0034] Stufe 1:

11,8 g Hexandiol werden mit 49,5 g ICTES (Isocyanatopropyltriethoxysilan) auf 80 °C unter Rühren erwärmt und mit 0,1 g Dibutylzinndilaurat versetzt. Danach wird das Gemisch auf 50°C abkühlen gelassen und nach Methode A und B weiterverarbeitet.

[0035] Stufe 2 Methode A (Pulverlackformulierung):

Bei dieser Temperatur werden 10 g Reaktionsproduktes mit 0,1 g Aluminiumacetylacetonat (50%ig gelöst in 2-Butanol) vermischt. Dieses Gemisch wird dann weiter langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Das anschließend auskristallisierte Harz wird dann in einer Spezialmühle in Korngrößen von < 50 µm zerkleinert und gesiebt. Als Verlaufsaddtiv werden dem Pulver 0,8% Byk 359 zugesetzt und gut gemischt.

Das so hergestellt Pulver wird anschließend durch elektrostatisches oder triboelektrisches Spritzen auf ein bereits farbig lackiertes Stahlblech aufgetragen und bei 130°C im Umlufttrockenschrank getrocknet.

[0036] Stufe 2 Methode B (High Solid Formulierung):

80 g des Reaktionsproduktes werden in 20 g 1-Methox- 2-propanol gelöst und mit 0,2 g Aluminiumacetylacetonat versetzt. Nach Sprühauftrag auf eine mit schwarz pigmentierten Basislack lackierte Stahlplatte erfolgt die Trocknung im Umluftofen bei 150°C für ca. 20 min gehärtet.

[0037] Die erhaltene Schicht nach Methode A und B hergestellter Proben zeigen hervorragende Kratzbeständigkeit gegenüber Stahlwolle und Chemikalienbeständigkeit gegenüber 36%ige Schwefelsäure ohne Angriff (Anätzung) von > 30 min.

Beispiel 2:

[0038] Stufe 1:

33,6 g 2,2-Bis(4-hydroxyphenylhexafluoropropane werden mit 49,47 g (Isocyanatopropyltriethoxysilan) auf 80 °C unter Rühren erwärmt und mit 0,1 g Dibutylzinndilaurat versetzt. Danach wird das Gemisch auf 50°C abkühlen lassen und nach in Stufe 2 weiterverarbeitet.

[0039] Stufe 2:

5 g Reaktionsprodukt (Stufe 1) werden in 1 g Isopropanol gelöst und mit 0,1 g Zirkoniumacetylacetonat vermischt.

Mit der erhaltenen Beschichtungslösung werden Polycarbonat Substrate mittels Fluten beschichtet und bei 130 °C für 60 min. im Umluftofen gehärtet. Die Polycarbronat-Substrate werden vor der Applikation mit einem Primer (0,5 %ige 3-Aminoproyltriethoxysilan-Lösung in Ethanol) geflutet und bei Raumtemperatur 5 min ablüften behandelt

[0040] Die Schichten zeigen eine sehr hohe Kratzbeständigkeit gegenüber punktiellen Verkratzungen z.B. durch Schlüssel oder Schraubenzieher. Nach 1000 h im QUV-Test zeigen die Schichten keine optische sichtbare Vergilbung

Beispiel 3

[0041] Stufe 1 :

1 mol Fluorlink D (HOCH2CF2-O-(CF2CF20)p-(CF20)q-CF2-CH2OH, Fa. Ausimont) werden mit 2 mol Isocyanatopropyltriethoxysilan (ICTES) nach Erhitzen auf min. 80°C gebracht bis eine homogene transparente Mischung entsteht. Danach werden 2 Tropfen Dibutylzinndilaurat zugegeben und weiter ca. 3 h gerührt. Danach wird das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt.

[0042] Stufe 2:

3 g des wachsartigen Gemisches werden danach mit 0,1 g Zirkoniumlactat und 9 g Ethanol gemischt. Danach wird eine Edelstahlplatte (entfettet und ölfrei) mit dem Gemisch besprüht und bei 180°c für 1 h im Trockenschrank gehärtet.

[0043] Die beschichtete Oberfläche zeigt nach Belastung der Oberfläche mit einem mit Nivea Creme eingefetteten Finger im Vergleich zu unbehandelten Oberfläche einen deutlich weniger sichtbaren Fingerabdruck. Nach 1 h wird der Fingerabdruck mit einem trockenen Papiertuch abgewischt und zeigt ebenfalls gegenüber der Referenz eine wesentlich bessere rückstandsfreie Abreinigung. Der Fingerabdruck ist nach dem Abreiben auf der unbehandelten Oberfläche immer noch sichtbar. Danach wird die Oberfläche mit Speiseöl und Wasser behandelt und zeigt im Vergleich zu unbeschichteten Edelstahloberfläche eine starke Tropfenbildung, wobei die Tropfen von der Oberfläche sehr leicht mit einem trockenen Tuch rückstandsfrei entfernt werden können.

Beispiel 4:

[0044] 1 mol H[O(CH₂)₄]nOH (PolyTHF 2000, BASF) werden mit 2 mol Isoyanatopropyltriethoxysilan (ICTES) nach Erhitzen auf min. 80°C gebracht bis eine homogene transparente Mischung entsteht. Danach werden 2 Tropfen Dibutylzinndilaurat zugegeben und weiter ca. 8 h gerührt. Danach wird das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt.

[0045] Das Gemisch wurde danach auf eine Polycarbonat-Platte durch Tauchen aufgebracht und anschließend bei 130°C getrocknet. Die beschichtete Probescheibe wird flächig im Abstand von 15 cm über einen Topf kochendes Wasser gelegt und 20 sec. beobachtet. Bei diesem Test zeigte sich kein Beschlagen der beschichteten Platten-Seite.

Merkmale der erfindung

[0046] 

1. Verfahren zum Herstellen eines Beschichtungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere organische Moleküle, Oligomere oder Polymere mit mindestens einer funktionellen Gruppe mit einem oder mehreren Silanen mit mindestens einer funktionellen organischen Gruppe an einer organischen Seitenkette unter Ausbildung einer kovalenten Bindung zwischen dem organischen Molekül, Oligomer oder Polymer und dem Silan reagiert, so daß ein höhermolekulares Silan resultiert, welches durch einen Katalysator direkt härtbar ist.

2. Verfahren gemäß. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierenden Verbindungen als Pulverlack oder als fließfähiges Harz vorliegen.

3. Verfahren gemäß 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 20%, bevorzugt alle der funktionellen organischen Gruppen des Moleküls, Oligomers oder Polymers durch eine Reaktion mit einer organischen funktionellen Gruppe eines Silanes abreagieren.

4. Verfahren gemäß 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Molekül, Oligomer oder Polymer aus der Gruppe bestehend aus Alkoholen, Polyolen, Aminen, Isocyanaten, Schwefelwasserstoffverbindungen, Phosphaten, Anhydriden, Carbonsäuren, Methacrylaten, Acrylaten, Aminosäuren oder DNA, Hormonen, Enzymen, Peptiden, Zuckern, Polysachariden, biomedizinischen Wirkstoffen und Naturstoffen ausgewählt ist.

5. Verfahren gemäß 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Silane mit einer funktionellen Gruppe an einer organischen Seitenkette aus der Gruppe bestehend aus Monoamin-funktionalisierten Silane (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Diamin-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Triamin-funktionalisierten Silanen, sec-Amin-funktionalisierten Silanen, tert-Amin-funktionalisierten Silane, quat-Amin-funktionalisierten Silanen, Dipodal-Amin funktionalisierten Silanen, Anhydrid-funktionalisierten Silanen, Acrylat- und Methacrylat-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Epoxy-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Halogen-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoallcoxy), Isocyanat- und mit maskierten Isocyanaten funktionalisierten Silanen, Phosphat-funktionalisierten Silanen, Schwefel-funktionalisierten Silanen, Vinyl- und Olefin-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy) und Trimethoxysilylpropylmodifizierte Polyethylenimine ausgewählt sind.

6. Verfahren gemäß 1, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierenden Verbindungen eine Molmasse von mindestens 500 g/mol aufweisen.

7. Verfahren gemäß 1, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierenden Verbindungen in protischen oder aprotischen Lösungsmitteln gelöst werden.

8. Verfahren gemäß 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren bis zu 20 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 50 Gew.-% Silane, insbesondere Aminosilane, oder Lewissäuren oder Lewisbasen, insbesondere in Form von Übergangsmetallkomplexen, -salzen oder -partikeln, bevorzugt Mikro- oder Nanopartikeln, verwendet werden.

9. Verfahren gemäß 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsmetallkomplexe, -salze oder -partikel Titan-, Aluminium-, Zinn- oder Zirkoniumkomplexe sind.

10. Verfahren gemäß 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoffe anorganische oder organische Partikel, insbesondere Mikro-, Submikro- oder Nanopartikel zugegeben werden.

11. Verfahren gemäß 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mattierungsstoffe, Netzdispergiermittel, UV-Absorber, UV-Stabilisatoren, HALS-Stabilisatoren, Radikalfänger, Entschäumer, Wachse, Biozide, Konservierungsmittel, anorganische oder organische Füllstoffe, Fluorcarbon-Partikel, Wachse oder Farbpigmente zugesetzt werden.

12. Verfahren gemäß 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial elektrostatisch, triboelektrisch oder naßchemisch, insbesondere durch Sprühen, Tauchen, Fluten, Rollen, Streichen, Drucken, Schleudern, Rakeln oder aber durch Verdampfen im Vakuum auf ein Substrat auftragbar ist.

13. Verfahren gemäß 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Metall, Kunststoff, Keramik, Lack, Gewebe, Textilien, Naturstoffen, wie Holz oder Leder, aus Glas, mineralischen Substanzen, insbesondere Kunst- oder Natursteinen, wie Marmor und Granit, oder Verbundmaterialien besteht.

14. Verfahren gemäß 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial nach dem Auftragen bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 1.200°C, vorzugsweise von Raumtemperatur bis 250°C härtbar ist, wobei das Härten vorzugsweise thermisch, mit Mikrowellenstrahlung, Elektronenstrahlung oder UV-Strahlung oder Kombinationen hiervon erfolgt.

15. Verfahren gemäß 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung bei Raumtemperatur durch den Zusatz von organischen Säuren oder Basen oder mit UV-Licht durch radikalische oder kationische Polymerisation nach Zusatz von radikalisch oder kationisch initiierenden Photoinitiatoren erfolgt.

16. Verwendung des gemäß 1 bis 15 hergestellten Beschichtungsmaterials zum Herstellen von Kratzfest-, Antikorrosions-, Easy-to-Clean-, Antifingerprint-, Antireflex-, Antibeschlag-, Verzunderungsschutz-, Antifouling-, Holzschutz-, Diffusionssperr-, Strahlenschutz-Beschichtungen oder als selbstreinigende, antibakterielle, antimikrobielle, chemikalienresistente, tribologische oder hydrophile Beschichtungen sowie in biomedizinischen Anwendungen, insbesondere zur Förderung des Anwachsens von Geweben und zur Beeinflussung der Blutgerinnung sowie zur Behandlung von Gewebe und Implantaten.

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Beschichtungsmaterials, das als Pulverlack oder fließfähiges Harz vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere organische Moleküle, Oligomere oder Polymere, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminen, Isocyanaten, Schwefelwasserstoffverbindungen, Phosphaten, Anhydriden, Carbonsäuren, Methacrylaten, Acrylaten, Aminosäuren oder DNA, Hormonen, Enzymen, Peptiden, Zuckern, Polysachariden, biomediznischen Wirkstoffen und Naturstoffen, mit einem oder mehreren Silanen mit mindestens einer funktionellen organischen Gruppe an einer organischen Seitenkette unter Ausbildung einer kovalenten Bindung zwischen dem organischen Molekül, Oligomer oder Polymer und dem Silan reagiert, wobei mindestens 20% der funktionellen organischen Gruppen des Moleküls, Oligomers oder Polymers durch eine Reaktion mit einer organischen funktionellen Gruppe eines Silanes abreagieren, so dass ein höhermolekulares Silan resultiert, welches durch einen Katalysator direkt härtbar ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei alle der funktionellen organischen Gruppen des Moleküls, Oligomers oder Polymers durch eine Reaktion mit einer organischen funktionellen Gruppe eines Silanes abreagieren.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Silane mit einer funktionellen Gruppe an einer organischen Seitenkette aus der Gruppe bestehend aus Monoamin-funktionalisierten Silane (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Diamin-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Triamin-funktionalisierten Silanen, sec-Amin-funktionalisierten Silanen, tert-Amin-funktionalisierten Silane, quat-Amin-funktionalisierten Silanen, Dipodal-Amin funktionalisierten Silanen, Anhydrid-funktionalisierten Silanen, Acrylat- und Methacrylat-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Epoxy-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Halogen-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy), Isocyanat- und mit maskierten Isocyanaten funktionalisierten Silanen, Phosphat-funktionalisierten Silanen, Schwefel-funktionalisierten Silanen, Vinyl- und Olefin-funktionalisierten Silanen (Trialkoxy, Dialkoxy, Monoalkoxy) und Trimethoxysilypropyl-modifizierte Polyethylenimine ausgewählt sind.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die resultierenden Verbindungen eine Molmasse von mindestens 500 g/mol aufweisen.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatoren bis zu 20 Gew.-% bevorzugt 0,5 bis 50 Gew.-% Silane, insbesondere Aminosilane, oder Lewissäuren oder Lewisbasen, insbesondere in Form von Übergangsmetallkomplexen, -salzen oder ―partikeln, bevorzugt Mikro- oder Nanopartikeln, verwendet werden.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsmetallkomplexe, -salze oder ―partikel Titan-, Aluminium-, Zinn- oder Zirkoniumkomplexe sind.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennezeichnet, dass als Füllstoffe anorganische oder organische Partikel, insbesondere Mikro-, Submikro- oder Nanopartikel zugegeben werden.

8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mattierungsstoffe, Netzdispergiermittel, UV-Absorber, UV-Stabilisatoren, HALS-Stabilisatoren, Radikalfänger, Entschäumer, Wachse, Biozide, Konservierungsmittel, anorganische oder organische Füllstoffe, Fluorcarbon-Partikel, Wachse oder Farbpigmente zugesetzt werden.

9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial elektrostatisch, triboelektrisch oder naßchemisch, insbesondere durch Sprühen, Tauchen, Fluten, Rollen, Streichen, Drucken, Schleudern, Rakeln oder aber auch durch Verdampfen im Vakuum auf ein Substrat auftragbar ist.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus Metall, Kunststoff, Keramik, Lack, Gewebe, Textilien, Naturstoffen, wie Holz oder Leder, aus Glas, mineralischen Substanzen, insbesondere Kunst- oder Natursteinen, wie Marmor und Granit, oder Verbundmaterialien besteht.

11. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial nach dem Auftragen bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 1.200°C, vorzugsweise von Raumtemperatur bis 250°C härtbar ist, wobei das Härten vorzugsweise thermisch, mit Mikrowellenstrahlung, Elektronenstrahlung oder UV-Strahlung oder Kombinationen hiervon erfolgt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtung bei Raumtemperatur durch den Zusatz von organischen Säuren oder Basen oder mit UV-Licht durch radikalische oder kationische Polymerisation nach Zusatz von radikalisch oder kationisch initiierenden Photoinitiatoren erfolgt.

13. Pulverlack oder fließfähiges Harz, erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Anprüche 1-12.

14. Verwendung eines Pulverlacks oder fließfähigen Harzes gemäß Anspruch 13 zum Herstellen von Kratzfest-, Antikorrosions-, Easy-to-Clean-, Antifingerprint-, Antireflex-, Antibeschlag-, Verzunderungsschutz-, Antifouling-, Holzschutz-, Diffusionssperr-, Strahlenschutz-Beschichtungen oder als selbstreinigende, antibakterielle, antimikrobielle, chemikalienresistente, tribologische oder hydrophile Beschichtungen sowie in biomedizinischen Anwendungen, insbesondere zur Förderung des Anwachsens von Geweben und zur Beeinflussung der Blutgerinnung sowie zur Behandlung von Gewebe und Implantaten.